(57)【要約】【課題】官能目視検査との相関を高め、検査の精度を向上させることができる固体撮像素子の検査方法及び検査装置を提供する。【解決手段】カラーフィルタを備えた固体撮像素子を検査する検査方法であって、検査装置によって各画像データを取得する工程と、各画像データに基づいて、輝度及び色差を算出する工程とを有する。【選択図】図２
2007324658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフィルタを備えた固体撮像素子を検査する検査方法であって、
検査装置によって各画像データを取得する工程と、
前記各画像データに基づいて、輝度及び色差を算出する工程とを有することを特徴とする固体撮像素子の検査方法。
【請求項２】
前記画像データを、外部に接続された演算処理装置に出力し、前記演算処理装置によって、輝度及び色差を算出し、輝度及び色差に基づき固体撮像素子の画像の欠陥検査を行い、欠陥検査情報を前記検査装置に入力することを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子の検査方法。
【請求項３】
カラーフィルタを備えた固体撮像素子を検査する検査装置であって、
ＲＧＢの各画像データを取得する機能と、
前記各画像データに基づいて、輝度及び色差を算出する機能とを有していることを特徴とする固体撮像素子の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子を検査する技術に関し、特に、従来の固体撮像素子の検査に供されるテスター等の検査装置や検査方法の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、カラー表示可能な固体撮像素子は、例えば、カラーフィルタ層の製造工程で発生する色ムラなどの不具合や、画素欠陥の検査が行われている。従来、固体撮像素子の検査に使用するテスターは、カラーフィルタ層を構成するＲＧＢの各カラーフィルタのそれぞれの画像データを、該テスターに内蔵されているフレームメモリに取り組み、ＲＧＢのカラーフィルタごとに欠陥検出を行っている。固体撮像素子の検査方法としては、例えば、下記特許文献に示すものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２６０５２９号公報
【特許文献２】特開平５−６０６５０号公報
【特許文献３】特開平６−２９５１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、カラー画像を出力する固体撮像素子の画像の欠陥検査においては、官能目視検査として、「シミ」，「ムラ」，「スジ」，「ザラ」といった項目があり、これらを数値化することで、人間の視覚との高い相関をとることが重要な課題となる。しかし、従来の固体撮像素子の検査方法のように、ＲＧＢごとに画像データを取得して検査を行う場合には、ＲＧＢの画像データを合成して得られる最終出力画像であるカラー画像に基づいて判断される官能目視検査との相関が適正にとることができない点で改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、官能目視検査との相関を高め、検査の精度を向上させることができる固体撮像素子の検査方法及び検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記目的は、下記構成によって達成される。
（１）カラーフィルタを備えた固体撮像素子を検査する検査方法であって、
検査装置によってＲＧＢの各画像データを取得する工程と、
前記各画像データに基づいて、輝度及び色差を算出する工程と、を有することを特徴とする固体撮像素子の検査方法。
（２）前記画像データを、外部に接続された演算処理装置に出力し、前記演算処理装置によって、輝度及び色差を算出し、輝度及び色差に基づき固体撮像素子の画像の欠陥検査を行い、欠陥検査情報を前記検査装置に入力することを特徴とする上記（１）に記載の固体撮像素子の検査方法。
（３）カラーフィルタを備えた固体撮像素子を検査する検査装置であって、
ＲＧＢの各画像データを取得する機能と、
前記各画像データに基づいて、輝度及び色差を算出する機能と、を有することを特徴とする固体撮像素子の検査装置。
【０００７】
本発明は、固体撮像素子の各画像データに基づいて、最終出力画像の色空間である輝度及び色差を算出しており、これら輝度及び色差に基づいて検査を行うことで、画像データごとに検査を行う従来の手法に比べて、官能目視検査との相関が高い検査結果を得ることができる。したがって、本発明によれば、固体撮像素子の検査の精度を向上させることができる。
【０００８】
また、画像データを、外部に接続された演算処理装置に出力して輝度及び色差を算出する構成とすれば、従来のテスターを使用し、画像データを演算処理装置に転送することで、並列処理が可能となり、検査時間を短縮することができる。ここで、演算処理装置は、例えば、パーソナルコンピュータを用いることができる。従来のテスターなどの測定装置は、演算処理を実行する処理部の能力が十分でないものも多く、内蔵しているＣＰＵも速度が遅いものも多い。そこで、高速処理可能なＣＰＵを備えたパーソナルコンピュータを用いることで、画像処理のように比較的演算量が多い処理も短時間で実行することが可能となる。また、既に導入したテスターなどの装置を無駄にすることなく使用することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、官能目視検査との相関を高め、検査の精度を向上させることができる固体撮像素子の検査方法及び検査装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１は、本発明にかかる固体撮像素子の検査装置及び検査方法を説明するための図である。図２は、固体撮像素子の検査方法の手順を示す図である。
【００１１】
固体撮像素子Ｄは、シリコンなどの半導体基板上に形成されたフォトダイオードなどの光電変換部と、光電変換部で発生した電荷を転送する電荷転送電極とを備えている。半導体基板の上層には、カラーフィルタ層が形成されている。カラーフィルタ層はＲＧＢのカラーフィルタから構成され、各カラーフィルタが光電変換部上にそれぞれ位置する状態で、平面視した状態で所定のパターンとなるように配置されている。
【００１２】
本実施形態の固体撮像素子Ｄは、デジタルカメラに組み込まれる固体撮像素子を参考に用いることで説明を行うが、固体撮像素子の用途は、デジタルカメラに限定されない。
【００１３】
本実施形態の検査装置１０は、固体撮像素子Ｄの画像データを読み取り、読み取った画像データから、画像の輝度分布や欠陥の有無を検査することで、固体撮像素子によって出力される最終画像の状態を判定するものである。なお、本発明において検査とは、画像のＯＢ（オプティカルブラック）補正、ガンマ補正、欠陥画素の補間処理、画素配列における補間処理、ホワイトバランス処理、輪郭強調処理、色差ゲイン、色シェーディング補正などを含むものであってもよい。
【００１４】
次に、本実施形態の検査の手順について説明する。
先ず、検査装置１０は、固体撮像素子ＤからＲ，Ｇ，Ｂの画像データをそれぞれ取得する（ステップＳ１１）。取得された各画像データは、メモリなどの記憶部に格納される。
【００１５】
次に、取得したＲＧＢの各画像データを変換し（ステップＳ１２）、輝度（Ｙ）と色差（ＣｒＣｂ）を算出する（ステップＳ１３）。ここで、輝度（Ｙ）及び色差（ＣｒＣｂ）は、それぞれ下記の（数１）に示す変換式によって算出することができる。
【００１６】
【数１】
2007324658.tif 000003
【００１７】
次に、算出された輝度及び色差について、以下の処理を行う。
図３は、輝度の処理の手順を説明する図である。図４は、色差の処理の手順を説明する図である。
【００１８】
輝度を判定する手順としては、図３に示すように、最初に、算出された輝度についてシェーディングやノイズを軽減するため前処理を行う（ステップＳ２１）。そして、輝度に２値化処理を施し、輝度の分布を２次元空間で表す  （ステップＳ２２）。
【００１９】
輝度の分布において、輝度の平均値から、輝度の高い領域と低い領域とを抽出する差分演算を行う（ステップＳ２３）。その後、差分演算で得られた値を、各種フィルタを用いて、欠陥をより強調するためのフィルタリングを行う（ステップＳ２４）。
【００２０】
輝度の値が所定の範囲の外にある欠陥領域を面積又は線状の領域として判定する。また、欠陥領域が線状となる場合には、欠陥領域の軌跡を追跡して三平方の定理で長さを近似する処理を行う。こうして得られた結果に基づいて、輝度が予め設定された範囲であるか否かの判定を行う（ステップＳ２５）。
【００２１】
色差を判定する手順としては、図４に示すように、最初に、ＲＧＢの画像データにカラーバランス（本実施形態ではホワイトバランス）処理を行う（ステップＳ３１）。本実施形態では、ホワイトバランス処理後に、上記数１に示す数式によって色差に変換している。
【００２２】
ホワイトバランス処理の後に、ＣｒＣｂの色差に分離し（ステップＳ３２）、固体撮像素子が使用される装置（つまり、本実施形態ではデジタルカメラ）の基準に応じて最適化処理を実行する（ステップＳ３３）。
【００２３】
本実施形態では、製造工程における色差の欠陥としては、配列されたカラーフィルタの一部が欠落又は被りが生じている状態が想定される。欠陥領域では、ＲＧＢそれぞれの光電変換量のバランスが悪くなり、例えば均一に白色な平面体を撮像した場合に、一部に白色ではない色が付く現象が発生することがある。このような色が付いたカラーバランスの崩れを画像処理によって把握することで良否判定を行う（ステップＳ３４）。
【００２４】
また、本実施形態の検査方法に用いる検査装置としては、ＲＧＢの各画像データを取得する機能と、各画像データに基づいて、輝度及び色差を算出する機能とを有する構成とすることができる。
【００２５】
検査装置は、図３及び図４で示す手順で処理された輝度及び色差を使用者に視認可能に表示するための表示部を備えていてもよい。
【００２６】
また、本実施形態では、検査装置で輝度及び色差を算出する構成としたが、検査装置を外部の演算処理装置と接続可能な構成とし、取得した各画像データを演算処理装置に出力した上で、該演算処理装置によって輝度及び色差を算出するようにしてもよい。こうすれば、従来のテスターを使用し、ＲＧＢの画像データを演算処理装置に転送することで、並列処理が可能となり、検査時間を短縮することができる。ここで、演算処理装置は、例えば、パーソナルコンピュータを用いることができる。
【００２７】
このような検査方法によれば、固体撮像素子ＤのＲＧＢの各画像データに基づいて、最終出力画像の色空間である輝度及び色差を算出しており、これら輝度及び色差に基づいて検査を行うことで、ＲＧＢの画像データごとに検査を行う従来の手法に比べて、官能目視検査との相関が高い検査結果を得ることができる。したがって、本発明によれば、固体撮像素子Ｄの検査の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明にかかる固体撮像素子の検査装置及び検査方法を示す図である。
【図２】固体撮像素子の検査方法の手順を示す図である。
【図３】輝度の処理の手順を説明する図である。
【図４】色差の処理の手順を説明する図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０    測定装置
Ｄ  固体撮像素子
【図１】
2007324658.tif 000004
【図２】
2007324658.tif 000005
【図３】
2007324658.tif 000006
【図４】
2007324658.tif 000007